Fyzici se dívají do deuteronů, aby pochopili, jak je naše hmota slepena dohromady

Vědci našli způsob, jak „nahlédnout“ dovnitř deuteronů, nejjednodušších atomových jader, aby lépe porozuměli „lepidlu“

která drží stavební kameny hmoty pohromadě.Vědci se srazili fotony (částice světla) s deuterony, které se skládají pouze z jednoho protonu vázaného na jeden neutron. Během tohoto procesu se fotony chovají jako rentgenové záření. To dává vědcům představu o tom, jak jsou gluony uspořádány uvnitř deuteronu. Takové srážky mohou také roztrhnout deuteron, což je způsob, jak fyzici chápou, co drží proton a neutron pohromadě.

V nové studii vědciz STAR Collaboration zkoumal existující údaje o srážkách deuteron-zlato v relativistickém urychlovači těžkých iontů (RHIC), uživatelském zařízení amerického ministerstva energetiky. V RHIC mohou vědci použít fotony obklopující rychle se pohybující ionty zlata ke studiu role gluonů. Studiem dynamiky gluonů v deuteronu, nejjednodušším atomovém jádře, vědci získají vhled do toho, jak se distribuce a chování gluonů jako částic přenášejících sílu mění, když se jádra stávají složitějšími.

V srážkách RHIC studovaných v tomtoV práci vědci použili detektor STAR ke sledování, kolik hybnosti bylo přeneseno z gluonů uvnitř deuteronu na částice vytvořené v důsledku těchto interakcí. Protože tento přenos hybnosti souvisí s tím, kde se gluony uvnitř jádra nacházejí, použili fyzici tato data ke zmapování distribuce gluonů v deuteronu. Kromě toho každá interakce foton-gluon také vychyluje deuteron a někdy jej rozbije. STAR sledovala "neutrony pozorovatele", které vznikly z tohoto rozpadu, aby se dozvěděla více o tom, jak gluony drží tato jádra pohromadě.

Studium deuteronu, nejjednoduššího jádra v přírodě,vědci získají přehled o složitějších atomových jádrech, která tvoří prakticky veškerou viditelnou hmotu ve vesmíru. Takové studie pomáhají vysvětlit, jak jádra vznikají z kvarků a gluonů a jak jsou jaderné hmoty dynamicky generovány gluony. Deuterony také hrají důležitou roli při produkci energie uvnitř Slunce, která začíná fúzí dvou protonů za vzniku deuteronu. Studium deuteronů pomáhá vědcům porozumět fúzním reakcím a znovu je vytvořit zde na Zemi k výrobě čisté elektřiny.

Pochopení role gluonů v jaderné hmotěbude středem zájmu elektronového urychlovače iontů (EIC), nového zařízení, které je ve fázi plánování v Brookhaven National Laboratory. EIC bude používat fotony generované elektrony ke studiu distribuce gluonů v protonech a jádrech a ke studiu síly, která drží protony a neutrony pohromadě za vzniku jader.

Přečtěte si více:

Objevuje se přesvědčivá nová teorie, proč se mayská civilizace zhroutila

Nadzvukové letadlo poletí rychlostí 2000 km/h a přeletí oceán za 3,5 hodiny

Archeologický robot se ponoří 1000 metrů pod vodu, aby zkontroloval potopenou loď